MPM3515是MPS（芯源）推出的高集成度同步降压电源模块，专为空间受限且要求高可靠性的应用设计。
简介
- 工作电压范围 (Operating Input Range): 4V to 36V
- 输出电压范围 (Output Voltage Range): 0.8V to 30V（85%）
- 持续输出电流 (Continuous Load Current): 1.5A
- 内置MOSFET导通电阻 (Internal MOSFET RDS(ON)): 90mΩ (High-side) / 50mΩ (Low-side)
- 开关频率 (Switching Frequency): 2.2MHz Fixed
- 高压保护特性 (High-Voltage Protection): Frequency Foldback at High Input Voltage
- 同步频率范围 (Frequency Sync Range): 450kHz to 2.2MHz
- 工作模式支持 (Operation Mode): Forced Continuous Conduction Mode (CCM)
- 状态指示 (Status Indicator): Power Good (PG) Signal
- 过流保护 (Over-Current Protection, OCP): Valley-Current Detection with Hiccup Mode
- 过热保护 (Thermal Protection): Thermal Shutdown
- 封装形式 (Package Type): QFN-17 (3mm×5mm×1.6mm)
- 电磁兼容认证 (EMC Compliance): CISPR25 Class 5
- 焊接工艺支持 (Assembly Feature): Wettable Flank Package Option
- 可靠性等级 (Reliability Grade): AEC-Q100 Grade 1 Certified
CISPR25 Class 5: 汽车电子电磁干扰最高等级标准
RDS(ON): MOSFET导通电阻（Drain-Source On-Resistance）
Hiccup Mode: 打嗝模式（周期式限流保护机制，故障时间歇关断输出）
Wettable Flank: 可湿润侧翼（封装侧壁金属化，支持自动光学检测AOI）
Valley-Current Detection: 谷值电流检测（降低开关损耗的软开关技术）
引脚说明
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1.PG（Power Good Indicator）开漏结构 电源就绪指示引脚
- 类型：开漏输出
- 上升阈值：0.83–0.93 × VFB
- 下降阈值：0.78–0.88 × VFB
- 上升延迟：40–160 μs
- 下降延迟：30–95 μs
- 灌电流能力：4mA 时 0.4V 压降
- 漏电流：≤100nA
- 电压范围：-0.3V to 6V
2.EN/SYNC（Enable/Synchronization）使能/同步控制引脚
- 类型：带迟滞的施密特输入
- 使能上升阈值：1.2–1.7V
- 使能下降阈值：0.8–1.3V
- 输入电流：2V时 5–10μA
- 关断延迟：3μs
- 同步频率：450–2200 kHz
- 关断时输入电流：8μA (VEN=0V)
- 静态电流：0.8mA (VEN=2V, VFB=1V)
- 电压范围：-0.3V to 6V
3.FB（Feedback）输出电压反馈引脚
- 类型：高阻模拟输入
- 基准电压：790–824mV (-40°C to 125°C) typ：807mV
- 输入电流：820mV时 10–50nA
- 折返频率阈值：<400mV 时切换至 0.2×fSW
- 短路保护频率：200mV时 360–520 kHz
- 电压范围：-0.3V to 6V
4.VCC (LDO OUTPUT)内部4.8V LDO输出引脚
- 类型：稳压电源输出（仅内部控制电路）
- 输出电压：4.5–5.1V typ： 4.8V
- 负载调整率：5mA时 1.5–4%
- 静态功耗：VCC提供逻辑电路供电
- 集成电容：无需外接电容
5.AGND（Analog Ground）模拟地
- 类型：模拟参考地
- 内部直连PGND
- 小信号基准地
- 布局要求：远离功率噪声
6-8,12.SW（Switch Output）开关节点引脚
- 类型：功率开关推挽输出（高/低边MOS驱动）
- 耐压：-0.3V to VIN+0.3V
- 高边MOS导通电阻：90–155mΩ (VBST-SW=5V)
- 低边MOS导通电阻：50–105mΩ (VCC=5V)
- 关断漏电流：≤1μA (VSW=12V)
9-11.OUT（Power Output）功率输出引脚
- 类型：稳压功率输出（需外接电容）
- 耐压：-0.3V to VIN+0.3V
- 最低负载：>10mA（维持电压）
- 软启动时间：0.5–3ms
- 最大占空比：85%
13.BST（Bootstrap）自举电容引脚
- 类型：高压浮动电源（内置电容）
- 耐压：VSW+6V
- 驱动电压：VBST-SW=5V
- 无外部连接
14-15.PGND（Power Ground）功率地
- 类型：功率电流返回地
- 开关电流主路径
- 布局要求：大面积铺铜 + 多过孔
- 电感DCR影响：75mΩ
16.IN（Supply Voltage）输入电源引脚
- 类型：电源输入
- 工作电压：4–36V
- 欠压锁定：3.0–3.8V (迟滞330mV)
- 最大功耗：TA=25°C时 2.7W
- 过温保护：170°C (迟滞20°C)
设计参考
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输入端滤波电容（C2, C3）
- C2 (4.7μF) + C3 (100nF)
- 功能：组成高频-低频复合滤波网络
- 作用：
- 抑制输入电压纹波：大容量C2（4.7μF）平滑输入电压的低频波动（如电源干扰）。
- 滤除高频噪声：小容量C3（100nF）旁路开关噪声（MPM3515开关频率达2.2MHz）。
- 设计关键：多层陶瓷电容（MLCC）的低ESR特性可有效吸收高频尖峰。
- 注意耐压值
输出端滤波电容（C1, C4）
- C1 (47μF) + C4 (100nF)
- 功能：降低输出纹波，保障负载瞬态响应
- 作用：
- 能量缓冲：C1（47μF）储存能量，应对负载电流突变（如从空载切满载）。
- 高频噪声抑制：C4（100nF）滤除由开关动作引起的高频纹波（与电感共同作用）。
- 与芯片特性关联：配合内置电感和同步整流，实现轻载时<1%的输出纹波（CCM模式优势）。
- 注意耐压值
反馈分压电阻（R1, R2）
- 核心功能：设定输出电压值（通过FB引脚）
- 计算公式：
VOUT=0.807V×(1+R1/R2) - 最大占空比：85%（注意最小输入值）
| 目标Vout | 理论 R2 | E96方案 | E96Vout | E96偏差 | E24方案 | E24Vout | E24偏差 | 常见阻值 | 常见Vout | 常见偏差 | Vin_min（注意） |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1.5V | 87.34kΩ | 87.4kΩ | 1.500V | 0.00% | 91kΩ | 1.472V | -1.87% | 91kΩ | 1.472V | -1.87% | 1.76V |
| 1.8V | 60.95kΩ | 61.9kΩ | 1.798V | -0.11% | 62kΩ | 1.784V | -0.89% | 60.4kΩ | 1.812V | +0.67% | 2.12V |
| 2.5V | 35.75kΩ | 35.7kΩ | 2.502V | +0.08% | 36kΩ | 2.489V | -0.44% | 36.0kΩ | 2.489V | -0.44% | 2.94V |
| 3.3V | 24.29kΩ | 24.3kΩ | 3.298V | -0.06% | 24kΩ | 3.329V | +0.88% | 24.3kΩ | 3.298V | -0.06% | 3.88V |
| 5.0V | 14.44kΩ | 14.3kΩ | 5.044V | +0.88% | 15kΩ | 4.842V | -3.16% | 14.7kΩ | 4.917V | -1.66% | 5.88V |
| 9.0V | 7.388kΩ | 7.50kΩ | 8.877V | -1.37% | 7.5kΩ | 8.877V | -1.37% | 7.5kΩ | 8.877V | -1.37% | 10.59V |
| 12.0V | 5.408kΩ | 5.49kΩ | 11.84V | -1.33% | 5.6kΩ | 11.61V | -3.25% | 5.49kΩ | 11.83V | -1.42% | 14.12V |
| 24.0V | 2.610kΩ | 2.61kΩ | 24.03V | +0.13% | 2.7kΩ | 23.22V | -3.25% | 2.61kΩ | 24.03V | +0.13% | 28.24V |
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